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요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society v.34 no.5, 1997년, pp.467 - 472   피인용횟수: 1

다공성실리콘의 탄화를 이용한 PL의 열적안정성 증진
Enhancement of Thermal Stability in Photoluminescence by Carbonization of Porous silicon

최두진    (연세대학교 세라믹공학과   ); 서영제    (연세대학교 세라믹공학과   ); 전희준    (연세대학교 세라믹공학과   ); 박홍이    (연세대학교 물리학과   ); 이덕희    (연세대학교 물리학과  );
  • 초록

    Porous silicon was prepared by an anodic etching. The pore size was about 10 nm at an etching time of 20 sec and a current density of 20 mA/ $\textrm{cm}^2$ . The porous layer was composed of an micro-porous layer (0.6 ${\mu}{\textrm}{m}$ ) and a macro-porous layer (10 ${\mu}{\textrm}{m}$ ). Room temperature PL with maximum peak 6700 $\AA$ appeared. The peak disappeared by an oxidation reaction when the porous silicon was heated to 100~20 $0^{\circ}C$ in atmosphere. In order to avoid the oxidation a heat treatment was done in H2 atmosphere. The micro-pore and Si column, which formed quantum well, were collapsed by the high temperature. The PL maximum peak of heated sample was gradually red-shifted and showed about 300 $\AA$ red-shift at 50 $0^{\circ}C$ . The intensity of PL was maintained to high temperatures in lower pressures. The porous Si was carbonized in C2H2+H2 gas in order to increase thermal stability. The carbonization of the porous Si prevented red-shift of the maximum PL peak caused by sintering effect at high temperatures, and the carbonized porous Si showed Pl signal at higher temperatures by above 20 $0^{\circ}C$ than the sample in H2 atmosphere.


  • 주제어

    Porous silicon .   Photoluminescence(PL) .   Carbonization .   Thermal stability.  

  • 참고문헌 (15)

    1. Rapid Thermal Chemical Vapor Deposition Growth of Nanometer-Thin SiC on Silicon , A. J. Steckl;J. P. Li , Thin Solid Films. / v.216,pp.149,
    2. High Rate Deposition of Photosensitive a-SiC:H Using a Carbon Source of C₂H₂ , Y. Nakayama;S. Akita;M. Nakano;T. Kawamura , J. Non-Crystalline Solids. / v.97;98,pp.1447,
    3. Cemical Equilibrium in Complex Mixture , W. B. White;S. M. Johnson;G. B. Dautig , J. Chem. Phys. / v.28,pp.751,
    4. Intense Photoluminescence from laterally anodized Porous Si , K. H. Jung;S. Shih;T. Y. Hsieh;D. L. Kwong , Appl. Phys. Lett. / v.59,pp.3264,
    5. Porous Silicon Formation: A Quantum Wire Effect , V. Lehmann;U. G. sele , Appl. Phys. Lett. / v.58,pp.856,
    6. Developments in Lummescent Porous Si , K. H. Jung;S. Shih;D. L. Kwong , J. Electrochem Soc. / v.140,pp.3046,
    7. Surface and Optical Properties of Porous Silicon , S. M. Prokes , J. Mater. Res. / v.11,pp.305,
    8. Photoinduced Hydrogen Loss from Porous Silicon , R. T. Collins;M. A. Tischler;J. H. Stathis , Appl. Phys. Lett. / v.61,pp.1649,
    9. Thermodynamic Studies of High Temperature Equilibria , G. Ericson , Chemica Scripta / v.8,pp.100,
    10. Silicon Quantum Wire Array Fabrication by Electrochemical and Chemical Dissolution of Wafers , L. T. Canham , Appl. Phys. Lett. / v.57,pp.1046,
    11. 다공성실리콘의 제작조건과 열처리에 따른 Photoluminescence 변화 , 서영제;최두진;박홍이;이덕희 , 요업학회지 / v.33,pp.1170,
         
    12. Porous Silicon formation mechamsms , R. L. Smith;S. D. Collins , J. Appl. Phys. / v.71,pp.,
    13. Anodic Oxidation of Porous Silicon Layers Formed on Lightly p-Doped Substrates , A. Basiesy;F. Gaspard;R. Herino;M. Ligeon;F. Muller , J. Electrochem. Soc. / v.138,pp.3450,
    14. Different Types of Pore Structure in Porous Silicon , V. P. Parkhutik;J. M. Albella;J. M. Martinez-Duart , Appl. Phys. Lett. / v.62,pp.366,
    15. Light Emission in Thermally Oxidized Porous Silicon , S. M. Proke , Appl. Phys. Lett. / v.62,pp.3244,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 1998. "Deposition and Photoluminescence Characteristics of Silicon Carbide Thin Films on Porous Silicon" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society, 35(5): 486~492     

 저자의 다른 논문

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    1. 1992 "MOCVD $PbTiO_3$ 박막의 특성에 관한 연구" 한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology 2 (2): 40~52    
    2. 1992 "$Ta_2O_5$ 첨가가 3 mol% Y-TZP의 저온열화에 미치는 영향" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 29 (8): 630~638    
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    8. 1994 "화학기상증착법을 이용한 알루미나 복합 분리막의 제조" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 31 (8): 927~933    
    9. 1995 "알루미늄의 진공증발과 열산화에 의한 알루미나 복합분리막의 제조 및 특성분석" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 32 (3): 349~358    
    10. 1995 "화학증착 탄화규소에 의한 흑연의 표면개질 연구 -수평형 화학증착반응관에서 탄화규소 성장특성-" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 32 (4): 419~428    
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